Onko ilma tehty materiaalista?

Onko ilma tehty aineesta? Ilman on oltava massaa ja sen on vievä tilaa, jotta se mahtuu tieteen aineen standardimääritelmään. Et voi nähdä tai haistaa ilmaa, joten saatat ihmetellä sen tilaa. Aine on fyysistä materiaalia, ja se on perusta meille kaikille, elämälle ja koko maailmankaikkeudelle. Mutta... ilmaa?

Kyllä, ilmassa on massaa ja se vie fyysistä tilaa, joten kyllä, ilma on tehty asia.

Yksi tapa osoittaa, että ilma on tehty aineesta, on ilmapallo räjäyttää. Ennen kuin lisäät ilmaa ilmapalloon, se on tyhjä ja muodoton. Kun paisutaan ilmaa siihen, ilmapallo laajenee, joten tiedät, että se on täynnä jotain - ilma vie tilan. Huomaat myös, että ilmapalloilla täytetty ilmapallo uppoaa maahan. Tämä johtuu siitä, että paineilma on raskaampaa kuin sen ympäristö, joten ilmalla on massa tai paino.

Harkitse tapoja, joilla koet ilmaa. Voit tuntea tuulen ja nähdä, että se kohdistaa voiman puiden lehtiin tai leijaan. Paine on massa tilavuusyksikköä kohti, joten jos paine on, tiedät, että ilmassa on oltava massaa.

Jos sinulla on pääsy laitteisiin, voit punnita ilmaa. Tarvitset tyhjiöpumpun ja joko suuren määrän ilmaa tai herkän asteikon. Punnitaan ilmalla täytetty astia ja poista ilma sitten pumpulla. Punnitaan astia uudelleen ja merkitään painon lasku. Se osoittaa, että jotain, jolla oli massa, poistettiin astiasta. Lisäksi tiedät, että poistasi ilma otti tilaa. Siksi ilma sopii aineen määritelmään.

Ilma on itse asiassa melko tärkeä asia. Ilmassa oleva asia tukee koneen valtavaa painoa. Se pitää myös pilviä korkealla. Keskimääräinen pilvi painaa noin miljoona puntaa. Jos pilven ja maan välillä ei olisi mitään, se putoaa.

Ilma on esimerkki kaasutyypistä. Muu yleinen aineen muodot ovat kiinteitä ja nesteitä. Kaasu on ainemuoto, joka voi muuttaa sen muotoa ja määrää. Kun otetaan huomioon ilmatäyttöinen ilmapallo, tiedät, että voit puristaa ilmapalloa sen muodon muuttamiseksi. Voit puristaa ilmapallo pakottaaksesi ilman pienemmäksi tilavuudeksi, ja kun pallo aukeaa, ilma laajenee täyttääkseen suuremman tilavuuden.

Jos analysoit ilmaa, se koostuu pääosin typestä ja hapesta, pienemmissä määrissä useita muita kaasuja, mukaan lukien argon, hiilidioksidi ja neoni. Vesihöyry on toinen tärkeä komponentti ilmassa.

Aineen määrä näytteessä ilmasta ei ole vakio paikasta toiseen. ilman tiheys riippuu lämpötilasta ja korkeudesta. Litra merenpinnan korkeasta ilmasta sisältää paljon enemmän kaasuhiukkasia kuin litra vuorenhuipun ilmaa, mikä puolestaan ​​sisältäisi paljon enemmän ainetta kuin litra stratosfäärin ilmaa. Ilma on tiheimmin lähellä maan pintaa. Merenpinnan yläpuolella on suuri ilmapylväs, joka työntyy alas pintaan, puristaa kaasun pohjaan ja antaa sille suuremman tiheyden ja paineen. Se on kuin sukeltaminen uima-altaaseen ja paineen nousun tunteminen syvemmälle veteen, paitsi nestemäinen vesi ei puristu melkein yhtä helposti kuin kaasumainen ilma.

Vaikka et voi nähdä tai maistaa ilmaa, johtuu siitä, että kaasuna sen hiukkaset ovat hyvin kaukana toisistaan. Kun ilma tiivistyy nestemäiseen muotoonsa, se tulee näkyväksi. Sillä ei vieläkään ole makua (ei sitä, että voisit maistaa nestemäistä ilmaa saamatta jäätymistä).

Ihmisen aistien käyttäminen ei ole lopullinen testi siitä, onko jotain merkitystä vai ei. Voit esimerkiksi nähdä vielä valon se on energiaa eikä väliä. Toisin kuin valoa, ilmassa on massaa ja se vie tilaa.

• Teurastaja, Samuel ja Robert J. Charlson. "Johdanto ilmakemiaan." New York: Academic Press, 1972
• Jacob, Daniel J. "Johdatus ilmakehän kemiaan." Princeton NJ: Princeton University Press, 1999.